JP2010062422A - Extreme ultraviolet light supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極端紫外光を出射する極端紫外光光源装置に関する。特に、特に極端紫外光を集光する集光鏡への付着物を除去するためのガスを、効率よく集光鏡に導入するガス供給手段を備えた極端紫外光光源装置に関するものである。 The present invention relates to an extreme ultraviolet light source device that emits extreme ultraviolet light. In particular, the present invention relates to an extreme ultraviolet light source device provided with a gas supply means for efficiently introducing a gas for removing an adhering substance to a condensing mirror that condenses extreme ultraviolet light into the condensing mirror.
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。
その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められ、エキシマレーザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長１３〜１４ｎｍ、特に波長１３．５ｎｍの極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光ともいう）を出射する極端紫外光光源装置（以下、ＥＵＶ光源装置ともいう）が開発されている。
ＥＵＶ光源装置において、ＥＵＶ光を発生させる方法の一つに極端紫外光放射種（以下、ＥＵＶ放射種）を加熱して励起することにより高温プラズマを発生させ、この高温プラズマからＥＵＶ光を取り出す方法がある。
With the miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits, improvement in resolving power is demanded in the projection exposure apparatus for production.
In order to meet the demand, the exposure light source has been shortened, and as a next-generation semiconductor exposure light source following the excimer laser apparatus, extreme ultraviolet light (hereinafter referred to as EUV (hereinafter referred to as EUV)) having a wavelength of 13 to 14 nm, particularly 13.5 nm. Extreme ultraviolet light source devices (hereinafter also referred to as EUV light source devices) that emit light (also referred to as Extreme Ultra Violet) light have been developed.
One method of generating EUV light in an EUV light source apparatus is a method of generating high-temperature plasma by heating and exciting extreme ultraviolet light radiation species (hereinafter referred to as EUV radiation species), and extracting EUV light from the high-temperature plasma. There is.
このような方法を採用するＥＵＶ光源装置は、高温プラズマの生成方式により、ＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：レーザ生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：放電生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とに大きく分けられる。
このうちＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、電流駆動によって生成した高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を利用するものである。ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源は、ＬＰＰ方式ＥＵＶ光源と比較して、光源装置の小型化、光源システムの消費電力が小さいといった利点あり、実用化への期待も大きい。
ＥＵＶ光源装置において、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放出する放射種、すなわち、高温プラズマ用原料としてＬｉ（リチウム）イオンとＳｎ（錫）イオンが注目されている。
EUV light source devices employing such a method are classified into LPP (Laser Produced Plasma) type EUV light source devices and DPP (Discharge Produced Plasma) type EUV light source devices, depending on the high temperature plasma generation method. Broadly divided.
Among them, the DPP EUV light source device uses EUV light emitted from high-temperature plasma generated by current driving. Compared with the LPP EUV light source, the DPP EUV light source has advantages such as downsizing of the light source device and low power consumption of the light source system, and high expectations for practical use.
In an EUV light source device, attention has been focused on radioactive species that emit EUV light having a wavelength of 13.5 nm, that is, Li (lithium) ions and Sn (tin) ions as high-temperature plasma raw materials.
図５に、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置の構成例を示す。
ＥＵＶ光光源装置は、放電容器であるチャンバ１を有する。チャンバ１は、放電部２とＥＵＶ光集光部３とを内部に有する。
放電部２は、ＥＵＶ放射種を加熱して励起する加熱励起手段である。ＥＵＶ光集光部３は、放電部２においてＥＵＶ放射種が加熱励起されて生成した高温プラズマから放出されるＥＵＶ光を集光して、チャンバ１に設けられたＥＵＶ光取出部４より、図示を省略した露光装置の照射光学系へ導く。
チャンバ１内部は排気装置１０により減圧雰囲気とされ、排気装置１０により圧力が調整される。
FIG. 5 shows a configuration example of a DPP type EUV light source apparatus.
The EUV light source device has a
The
The inside of the
放電部２は、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとが絶縁材２ｃを挟むように配置された構造である。両電極はともに金属製の円盤状部材であり、両者の中心は略同軸上に配置され、絶縁材２ｃの厚みの分だけ離間した位置に固定されている。絶縁材２ｃの厚み、すなわち、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂの離間距離は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。なお、第２の放電電極２ｂの直径は、第１の放電電極２ａの直径よりもやや大きい。
第２の放電電極２ｂの中心には、モータ６の回転シャフト６ａが取り付けられている。 上記したように、第１の放電電極２ａの中心と第２の放電電極２ｂの中心は、ほぼ一致して固定されているので、回転シャフト６ａが回転すると、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂは、同じ回転中心を軸として回転する。
回転シャフト６ａは、例えば、メカニカルシール６ｂを介してチャンバ１内に導入される。メカニカルシール６ｂは、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転シャフト６ａの回転を許容する。
The
A rotation shaft 6a of the
The rotating shaft 6a is introduced into the
第２の放電電極２ｂの下側には、例えばカーボンブラシ等で構成される第１の摺動子７ａおよび第２の摺動子７ｂが設けられている。第２の摺動子７ｂは第２の放電電極２ｂと電気的に接続される。
一方、第１の摺動子７ａは第２の放電電極を貫通する貫通孔２ｅを介して第１の放電電極２ａと電気的に接続される。なお、図示を省略した絶縁機構により、第１の放電電極２ａと電気的に接続される第１の摺動子７ａと、第２の放電電極２ｂとの間では絶縁破壊が発生しないように構成されている。
第１の摺動子７ａと第２の摺動子７ｂは摺動しながらも電気的接続を維持する電気接点であり、パルス電力発生器７と接続される。パルス電力発生器７は、第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂを介して、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間にパルス電力を供給する。すなわち、モータ６が動作して第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとが回転していても、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間には、第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂを介して、パルス電力発生器７よりパルス電力が印加される。
Below the second discharge electrode 2b, a first slider 7a and a second slider 7b made of, for example, a carbon brush are provided. The second slider 7b is electrically connected to the second discharge electrode 2b.
On the other hand, the first slider 7a is electrically connected to the first discharge electrode 2a through a through
The first slider 7 a and the second slider 7 b are electrical contacts that maintain electrical connection while sliding, and are connected to the
パルス電力発生器７は、コンデンサＣと磁気スイッチＳＲとからなる磁気パルス圧縮回路部を介して、負荷である第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間にパルス幅の短いパルス電力を印加する。なお、パルス電力発生器７から第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂとの配線は、図示を省略した絶縁性の電流導入端子を介してなされる。
電流導入端子は、チャンバ１に取り付けられ、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、パルス電力発生器７から第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂとの電気的接続を可能とする。
金属製の円盤状部材である第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部は、エッジ形状に構成される。パルス電力発生器７より第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂに電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。第２の放電電極２ｂの周辺部には溝部２ｄが設けられ、この溝部２ｄに、原料供給ユニット８から、高温プラズマ用原料である固体スズ（Ｓｎ）や固体リチウム（Ｌｉ）が供給される。
原料供給ユニット８を用いる場合、原料供給ユニット８に加熱機構を持たせ、原料となるＳｎやＬｉを加熱により液化させ、この液化した原料を第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに供給するように構成してもよい。
The
The current introduction terminal is attached to the
The peripheral portions of the first discharge electrode 2a and the second discharge electrode 2b, which are metal disk-like members, are configured in an edge shape. When power is applied from the
When the raw
モータ６は一方向にのみ回転し、モータ６が動作する事により回転シャフト６ａが回転し、回転シャフト６ａに取り付けられた第２の放電電極２ｂ及び第１の放電電極２ａが一方向に回転する。第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに供給されたＳｎまたはＬｉは、第２の放電電極２ｂの回転により放電部２におけるＥＵＶ光出射側であるＥＵＶ光集光部３側に移動する。
一方、チャンバ１には、上記ＥＵＶ集光部３側に移動したＳｎまたはＬｉに対してレーザ光を照射するレーザ照射機９が設けられる。レーザ照射機９からのレーザ光は、上記ＥＵＶ集光部３側に移動した原料（ＳｎまたはＬｉ）上に照射される。レーザ光が照射された原料は、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂ間で気化し一部は電離する。
このような状態下で、第１、第２の放電電極２ａ，２ｂ間にパルス電力発生器７より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加すると、両電極２ａ，２ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。このとき両電極２ａ，２ｂ間で気化した原料の一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。
その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極２ａ，２ｂ間の周辺部には、気化した原料による高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
The
On the other hand, the
Under such a state, when a pulse power having a voltage of about +20 kV to −20 kV is applied between the first and second discharge electrodes 2a and 2b from the
Thereafter, Joule heating due to the pinch effect forms high-temperature plasma from the vaporized material in the periphery between the electrodes 2a and 2b, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from the high-temperature plasma.
放電部により放出されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ光集光部に設けられた斜入射型のＥＵＶ集光鏡３ａにより集光され、チャンバ１に設けられたＥＵＶ光取出部４より図示を省略した露光装置の照射光学系へ導かれる。
ＥＵＶ集光鏡３ａは、径の異なる回転楕円体、または回転放物体形状のミラーを複数枚具える。これらのミラーは、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置され、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、およびロジウム（Ｒｈ）などの金属膜を緻密にコーティングすることで、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射できるように構成されている。なお、上記したミラーの回転中心軸は、集光鏡の２つの焦点を結ぶ直線、すなわち光軸と一致する。
なお、ＥＵＶ集光鏡３ａにおける、複数のミラーの支持は、特許文献１に示されるように、ミラーの径方向に伸びるスパイダと呼ばれる棒状の固定用部材で行われる。
The EUV light emitted from the discharge unit is collected by an oblique incidence type EUV collector mirror 3 a provided in the EUV light collector, and exposure is omitted from the EUV
The EUV collector mirror 3a includes a plurality of spheroids having different diameters or rotating paraboloid-shaped mirrors. These mirrors are arranged on the same axis so as to overlap the rotation center axis so that the focal positions substantially coincide with each other. For example, on the reflecting surface side of the base material having a smooth surface made of nickel (Ni) or the like, ruthenium ( By densely coating a metal film such as Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh), EUV light having an oblique incident angle of 0 ° to 25 ° can be favorably reflected. Note that the rotation center axis of the mirror described above coincides with the straight line connecting the two focal points of the condenser mirror, that is, the optical axis.
In addition, as shown in
上記した放電部２とＥＵＶ光集光部３との間には、ＥＵＶ集光鏡３ａのダメージを防ぐために、ホイルトラップ１１が設置される。ホイルトラップ１１は、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂが高温プラズマによってスパッタされて生じる金属粉等のデブリや、原料のＳｎまたはＬｉに起因するデブリを捕捉してＥＵＶ光のみを通過させる。
上記のＥＵＶ光源装置によれば、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂが回転しているので、両電極２ａ，２ｂにおいてパルス放電が発生する位置はパルス毎に変化する。
よって、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂが受ける熱的負荷は小さくなり、放電電極の磨耗スピードが減少し、放電電極２ａ，２ｂの長寿命化が可能となる。
A
According to the EUV light source device described above, since the first and second discharge electrodes 2a and 2b are rotating, the position where pulse discharge is generated in both electrodes 2a and 2b changes for each pulse.
Therefore, the thermal load received by the first and second discharge electrodes 2a and 2b is reduced, the wear speed of the discharge electrodes is reduced, and the life of the discharge electrodes 2a and 2b can be extended.
高温プラズマ用原料として、スズ（Ｓｎ）を使用する場合、このスズに起因するデブリが発生する。スズは蒸気圧が低く室温程度では固体である。そのため、集光鏡の反射面にはスズまたはスズの化合物が付着し、ＥＵＶ光の反射率が低下する。その結果、ＥＵＶ光源装置から出射するＥＵＶ光の出力が低下することがある。
これを防ぐため、特許文献２，３には、光学システムから光学要素を汚す堆積汚染物質を除去するのに、ミラーへの付着物を除去するためのガス（ハロゲンガス等）を使用することが示されている。
When tin (Sn) is used as a raw material for high-temperature plasma, debris due to this tin is generated. Tin has a low vapor pressure and is solid at room temperature. Therefore, tin or a tin compound adheres to the reflecting surface of the condensing mirror, and the reflectance of EUV light decreases. As a result, the output of EUV light emitted from the EUV light source device may be reduced.
In order to prevent this, in
極端紫外光光源装置の集光鏡は、上記したように、複数の筒状の斜入射ミラーが入れ子状に重なって構成されており、ＥＵＶ光の光軸に近い内側のミラーほど、プラズマからのデブリの影響を受けやすく汚れが付着しやすい。一方、光軸から遠い外側のミラーは比較的汚れにくい。
そのため、ミラーへの付着物を除去するためのガス（以下クリーニングガス）を、外側のミラーに対してよりも、内側のミラーに対して多く供給したいという要望がある。
そのために、例えば特許文献２に示されるように、内側のミラーにクリーニングガスを供給する配管と、外側のミラーにクリーニングガスを供給する配管とを別々に設け、それぞれに供給するクリーニングガスの量を制御することが考えられる。
しかし、このような方法では、装置の構成や制御が複雑になり、装置のコストアップにつながる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、集光鏡への付着物を除去するためクリーニングガスを集光鏡に導入するに際し、簡易な手段で、外側のミラーに対してよりも内側のミラーに対してクリーニングガスを多く供給できるようにすることである。
As described above, the collector mirror of the extreme ultraviolet light source device is configured by nesting a plurality of cylindrical oblique incidence mirrors, and the inner mirror closer to the optical axis of EUV light is closer to the plasma. It is easy to be affected by debris and it is easy to get dirt. On the other hand, the outer mirror far from the optical axis is relatively difficult to get dirty.
For this reason, there is a demand for supplying a larger amount of gas for removing deposits on the mirror (hereinafter referred to as cleaning gas) to the inner mirror than to the outer mirror.
For this purpose, for example, as shown in
However, such a method complicates the configuration and control of the apparatus, leading to an increase in the cost of the apparatus.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an outer mirror with a simple means when introducing a cleaning gas into a condenser mirror in order to remove deposits on the condenser mirror. It is to be able to supply more cleaning gas to the inner mirror than to.
上記課題を本発明においては、集光鏡にクリーニングガスを導入するガスノズルを次のように構成し、前記課題を解決する。
極端紫外光光源装置において、クリーニングガスを導入するガスノズルを、直管状のパイプで構成し、集光鏡の光出射口を横断するように設け、該パイプに複数のガス吹き出し口を形成する。そして、このガスノズルへのクリーニングガスの供給を、集光鏡の回転中心軸（光軸）と、ガスノズルである直管状のパイプとの交点に形成したガス導入口からおこなう。すなわち、上記直管状のパイプに設けたガスを供給するためのガス導入口を、集光鏡の光軸との交点付近に配置し、このガス導入口からガスをパイプ内に導入し、パイプに設けた複数のガス吹き出し口から、集光鏡の内部に向けて、ガスを吹き出す。
さらに、ガスノズルのパイプを、集光鏡の複数のミラーを支持する支柱（スパイダ）に沿って、該支柱の光出射側に設ける。すなわち、該支柱（スパイダ）により、集光鏡から出る光が影になる部分にパイプを配置する。
なお、ガス吹き出し口を、集光鏡の複数のミラーが配置される間隔に合わせて、内側（中心付近）に密に、外側に疎になるように形成してもよい。
すなわち、本発明においては、次のようにして前記課題を解決する。
（１）容器と、この容器内で、極端紫外光放射種を放電により加熱して励起し高温プラズマを発生させる、一対の主放電電極からなる放電部と、上記放電部に上記極端紫外光放射種を供給する極端紫外光放射種供給手段と、上記主放電電極に高電圧を印加する高電圧発生部と、上記高温プラズマから放射される極端紫外光を反射して集光する集光鏡と、上記集光された光を取り出す、上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を、上記集光鏡の光入射側から排気する排気手段と、上記集光鏡に付着した付着物を除去するガスを、ガスノズルから上記集光鏡に導入するガス供給手段とを備えた極端紫外光光源装置において、上記集光鏡を、複数の径の異なる回転楕円体または回転放物体形状のミラーを、同一軸上に、焦点位置が一致するように回転中心軸を重ねて配置されたもので構成し、上記ガスノズルを、上記集光鏡の光出射口を横断するように設けた直管状のパイプとし、該パイプには複数のガス吹き出し口を形成し、このガスノズルへのガスの供給を、上記直管状のパイプと上記集光鏡の回転中心軸との交点に形成したガス導入口から行う。
（２）上記（１）において、上記直管状のパイプを、上記集光鏡の複数のミラーを支持する支柱に沿って設ける。
In the present invention, the above-described problem is solved by configuring a gas nozzle for introducing a cleaning gas into the condenser mirror as follows.
In the extreme ultraviolet light source device, the gas nozzle for introducing the cleaning gas is constituted by a straight pipe, and is provided so as to cross the light emission port of the condenser mirror, and a plurality of gas blowout ports are formed in the pipe. The cleaning gas is supplied to the gas nozzle from a gas introduction port formed at the intersection of the central axis (optical axis) of the condensing mirror and the straight pipe that is the gas nozzle. That is, a gas inlet for supplying gas provided in the straight pipe is arranged near the intersection with the optical axis of the condenser mirror, and the gas is introduced into the pipe from the gas inlet, Gas is blown out from the plurality of gas outlets provided toward the inside of the condenser mirror.
Furthermore, the pipe of the gas nozzle is provided on the light emission side of the column along a column (spider) that supports the plurality of mirrors of the condenser mirror. That is, the pipe is arranged in a portion where the light emitted from the collector mirror is shaded by the support column (spider).
Note that the gas outlets may be formed so as to be dense on the inside (near the center) and sparse on the outside in accordance with the interval at which the plurality of mirrors of the condenser mirror are arranged.
That is, in the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) A container, a discharge part composed of a pair of main discharge electrodes for generating high-temperature plasma by heating and exciting extreme ultraviolet light radiation species in the container, and the extreme ultraviolet light radiation in the discharge part An extreme ultraviolet radiation seed supply means for supplying seeds, a high voltage generator for applying a high voltage to the main discharge electrode, and a condenser mirror for reflecting and collecting extreme ultraviolet light emitted from the high temperature plasma; A light extraction portion formed in the container for extracting the collected light, an exhaust means for exhausting the inside of the container from a light incident side of the light collecting mirror, and an attached material attached to the light collecting mirror. In an extreme ultraviolet light source device comprising a gas supply means for introducing a gas to remove the gas from a gas nozzle to the condenser mirror, the condenser mirror is a plurality of spheroid or rotary parabolic mirrors having different diameters. On the same axis. The gas nozzle is a straight pipe provided so as to cross the light exit port of the condenser mirror, and the pipe has a plurality of gas outlets. The gas is supplied to the gas nozzle from a gas inlet formed at the intersection of the straight pipe and the central axis of rotation of the condenser mirror.
(2) In the above (1), the straight pipe is provided along a column supporting a plurality of mirrors of the condenser mirror.
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）クリーニングガスを、ガスノズルを構成する直管状のパイプの中央（光軸との交点）から供給しているので、ガス吹き出し口から吹き出すクリーニングガスの流速が、外側よりも内側（集光鏡の光出射口の中心側）のほうが早くなる。したがって、複雑な制御を行うことなく、外側のミラーよりも内側のミラーに対してより多くの量のクリーニングガスを供給することができる。
（２）また、ガスノズルのパイプを、ミラーを支持する支柱（スパイダ）に沿って設けることにより、ガスノズルのパイプを、支柱（スパイダ）の影に入れることができる。
このため、集光鏡から出射するＥＵＶ光が、ガスノズルのパイプにより遮光されるのを防ぐことができる。
なお、支柱（スパイダ）が放射状に設けられていれば、ガスノズルのパイプも、放射状に設けても良い。これにより、クリーニングガスを、円筒状のミラー全体に行き渡らせることができる。
また、ガス吹き出し口を、集光鏡の複数のミラーが配置される間隔に合わせて、内側（中心付近）に密に、外側に疎になるように形成することにより、確実にミラーに対してクリーニングガスを供給することができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the cleaning gas is supplied from the center (intersection with the optical axis) of the straight tubular pipe constituting the gas nozzle, the flow rate of the cleaning gas blown out from the gas outlet is on the inner side (condenser mirror). The center side of the light exit port is faster. Therefore, a larger amount of cleaning gas can be supplied to the inner mirror than to the outer mirror without complicated control.
(2) Further, by providing the pipe of the gas nozzle along the support (spider) that supports the mirror, the pipe of the gas nozzle can be put in the shadow of the support (spider).
For this reason, it is possible to prevent the EUV light emitted from the condenser mirror from being blocked by the pipe of the gas nozzle.
In addition, if the support | pillar (spider) is provided radially, the pipe of a gas nozzle may also be provided radially. Thereby, the cleaning gas can be spread over the entire cylindrical mirror.
In addition, by forming the gas outlets so as to be dense on the inside (near the center) and sparse on the outside according to the interval at which the plurality of mirrors of the condenser mirror are arranged, A cleaning gas can be supplied.
図１に本発明の実施例の極端紫外光光源装置の構成を示す。図５とは、集光鏡の光出射側に、クリーニングガス供給手段が設けられている点のみ異なり、その他の構成及び動作は図５と同じである。
すなわち、放電容器であるチャンバ１内に、放電部２とＥＵＶ光集光部３が設けられ、放電部２は、第１、第２の電極２ａ，２ｂを有し、ＥＵＶ放射種を加熱して励起する。ＥＵＶ光集光部３は、放電部２においてＥＵＶ放射種が加熱励起されて生成した高温プラズマから放出されるＥＵＶ光を集光して、チャンバ１に設けられたＥＵＶ光取出部４より、図示を省略した露光装置の照射光学系へ導く。
ＥＵＶ光集光部３には、ＥＵＶ集光鏡３ａとクリーニングガス供給手段２０が設けられ、クリーニングガス供給手段２０は、集光鏡３ａの光出射側に取り付けられたガスノズル２１と、このガスノズル２１に集光鏡３ａの付着物を除去するガスを供給するクリーニングガス供給部２２とから構成される。
FIG. 1 shows the configuration of an extreme ultraviolet light source device according to an embodiment of the present invention. 5 differs from FIG. 5 only in that a cleaning gas supply means is provided on the light exit side of the condensing mirror, and other configurations and operations are the same as those in FIG.
That is, a
The
クリーニングガス供給部２２からガスノズル２１に供給されたクリーニングガスは、集光鏡３ａに導入され、集光鏡３ａの光出射側から光入射側に向かって流れ、ミラー３ｃに付着した付着物を除去する。
その後、ホイルトラップ１１を通過し、放電部２側に設けた排気装置１０から排気される。
クリーニングガスが出射するガスノズル２１を、集光鏡３ａの光出射側に設け、光出射側から光入射側に向かって流れるようにしたのは、以下の理由による。
集光鏡３ａの汚れは、光入射側（プラズマに近い側）に多くつく。集光鏡３ａの光入射側からクリーニングガスを流すと、光入射側で取り除かれた汚れが、光出射側に再付着する可能性がある。これを防ぐためである。また、クリーニングガスが、ホイルトラップ１１を通過し、放電部２側に設けた排気装置１０から排気されることにより、ホイルトラップ１１に付着した汚れも取り除くことが期待できる。
The cleaning gas supplied from the cleaning gas supply unit 22 to the gas nozzle 21 is introduced into the condensing mirror 3a, flows from the light emitting side of the condensing mirror 3a toward the light incident side, and removes the adhering matter attached to the mirror 3c. To do.
Then, it passes through the
The reason why the gas nozzle 21 from which the cleaning gas is emitted is provided on the light exit side of the condenser mirror 3a and flows from the light exit side toward the light incident side is as follows.
Condensation mirror 3a is often contaminated on the light incident side (side closer to the plasma). When the cleaning gas is allowed to flow from the light incident side of the condenser mirror 3a, the dirt removed on the light incident side may be reattached to the light emitting side. This is to prevent this. Moreover, it can be expected that the cleaning gas passes through the
図２と図３を用いてガスノズルの構造について説明する。
図２は、集光鏡の光出射口側から見た斜視図であり、図３は集光鏡を光軸に沿った方向で切断した断面図である。なお、図２と図３においては、集光鏡３ａを構成するミラー３ｃが３枚であるが、実際はミラーの枚数はもっと多い。また、図３においては、複数のミラー３ｃを支持する支柱（スパイダ）は省略している。
ガスノズル２１は、直管状のパイプであり、集光鏡３ａの光出射口を横断するように設ける。
ガスノズル２１のパイプは、集光鏡３ａの複数のミラー３ｃを支持する支柱（スパイダ）３ｂの光出射側に該支柱３ｂに沿って設ける。これにより、ガスノズル２１のパイプは、集光鏡３ａから出射するＥＵＶ光に対し、支柱３ｂ（スパイダ）の影に入る。したがって、ガスノズル２１のパイプがＥＵＶ光を遮ることがない。
なお、支柱３ｂ（スパイダ）が放射状に設けられていれば、ガスノズル２１のパイプも、放射状に設けても良い。
The structure of the gas nozzle will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a perspective view as seen from the light exit side of the condensing mirror, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the condensing mirror taken along the optical axis. In FIGS. 2 and 3, the number of mirrors 3c constituting the condenser mirror 3a is three, but the number of mirrors is actually larger. Further, in FIG. 3, a support (spider) that supports the plurality of mirrors 3c is omitted.
The gas nozzle 21 is a straight pipe and is provided so as to cross the light exit port of the condenser mirror 3a.
The pipe of the gas nozzle 21 is provided along the column 3b on the light emission side of a column (spider) 3b that supports the plurality of mirrors 3c of the condenser mirror 3a. As a result, the pipe of the gas nozzle 21 enters the shadow of the column 3b (spider) with respect to the EUV light emitted from the condenser mirror 3a. Therefore, the pipe of the gas nozzle 21 does not block the EUV light.
In addition, as long as the support | pillar 3b (spider) is provided radially, the pipe of the gas nozzle 21 may also be provided radially.
ガスノズル２１に形成するガス吹き出し口２１ａは、集光鏡３ａの複数のミラー３ｃが配置される間隔に合わせて、ミラー３ｃとミラー３ｃの間にガスが供給されるように形成する。集光鏡３ａを構成するミラー３ｃの間隔は、内側ほど狭くなる。そのため、パイプに形成するガス吹き出し口２１ａの間隔も、内側（中心付近）に向かうほど密になり、反対に外側は疎になる。
ガスノズル２１へのクリーニングガスの供給は、パイプの、集光鏡３ａの光出射口の中心（光軸）との交点に形成したガス導入口２１ｂからおこなう。すなわち、図３に示すように、ガスノズル２１のパイプと集光鏡３ａの光軸（回転中心軸）との交点にガス導入口２１ｂを設け、このガス導入口２１ｂから、ガスノズル２１にクリーニングガスを供給する。
ガスノズル２１に供給されたクリーニングガスは、ガスノズル２１に設けられた複数の吹き出し口２１ａから、集光鏡３ａの内部に向けて吹き出される。
The
The cleaning gas is supplied to the gas nozzle 21 from a gas introduction port 21b formed at the intersection of the pipe and the center (optical axis) of the light exit port of the condenser mirror 3a. That is, as shown in FIG. 3, a gas inlet 21b is provided at the intersection of the pipe of the gas nozzle 21 and the optical axis (rotation center axis) of the condenser mirror 3a, and the cleaning gas is supplied to the gas nozzle 21 from the gas inlet 21b. Supply.
The cleaning gas supplied to the gas nozzle 21 is blown out from the plurality of
図４は、ガスノズル２１のパイプに形成されているガス吹き出し口２１ａの位置と、そこから吹き出すクリーニングガスの流速を示す図である。
横軸がガス吹き出し口の位置であり、縦軸がクリーニングガスの流速である。ガス吹き出し口の直径は０．３ｍｍであり、パイプに均等な間隔で１６箇所形成されている。
同図（ａ）は、パイプの両端からガスを供給した場合であり、（ｂ）が、パイプの中心（集光鏡の光出射口の中心に当たる位置）からガスを供給した場合である。なお、（ｂ）では、ハイプの両端は閉じている。
なお、供給するガスは塩素で、流速は５００ｓｃｃｍ（５００ｍｌ／分）、ガスノズル２１のパイプの太さは外径３．２ｍｍ、ガスノズル２１と集光鏡３ａの光出射側の端部との距離は５０〜１５０ｍｍである。
FIG. 4 is a diagram showing the position of the
The horizontal axis is the position of the gas outlet, and the vertical axis is the flow rate of the cleaning gas. The diameter of the gas outlet is 0.3 mm, and is formed in 16 places at equal intervals on the pipe.
FIG. 6A shows the case where gas is supplied from both ends of the pipe, and FIG. 6B shows the case where gas is supplied from the center of the pipe (position corresponding to the center of the light exit port of the condenser mirror). In (b), both ends of the hype are closed.
The gas to be supplied is chlorine, the flow rate is 500 sccm (500 ml / min), the pipe diameter of the gas nozzle 21 is 3.2 mm in outer diameter, and the distance between the gas nozzle 21 and the light exit side end of the condenser mirror 3a is 50-150 mm.
図４（ａ）に示すように、ガスをガスノズル２１のパイプの両端から供給した場合、パイプの両端のガス吹き出し口から吹き出すガスの流速が最も早く、内側に向かうにしたがって、流速は低下し、中央付近で最も小さくなる。
これは、ガスが供給される側に近いガス吹き出し口の方が、ガスの圧力が高くなるためと考えられる。
このように、パイプの両端からガスを供給したのでは、汚れの付着しにくい外側のミラーに対して多くのクリーニングガスが供給され、汚れの付着しやすい内側のミラーに供給されるクリーニングガスは少なくなる。
なお、パイプの両端からガスを供給する場合、中央に向かうにしたがって、ガス吹き出し口の穴径を徐々に大きくすれば、中央から吹き出すガスの量を大きくすることができる。しかし、その際は、パイプの両側から供給するガスの流量や圧力が等しくなるように調整する必要があり、また、ガス吹き出し口の穴径もガス流量や圧力に応じて設計する必要があり、加工も難しくなる。
As shown in FIG. 4 (a), when the gas is supplied from both ends of the pipe of the gas nozzle 21, the flow velocity of the gas blown out from the gas outlets at both ends of the pipe is the fastest, and the flow velocity decreases toward the inside, Smallest near the center.
This is presumably because the gas outlet near the gas supply side has a higher gas pressure.
In this way, when gas is supplied from both ends of the pipe, a large amount of cleaning gas is supplied to the outer mirror where dirt is difficult to adhere, and less cleaning gas is supplied to the inner mirror where dirt is likely to adhere. Become.
When supplying gas from both ends of the pipe, the amount of gas blown out from the center can be increased by gradually increasing the hole diameter of the gas blowing port toward the center. However, in that case, it is necessary to adjust the flow rate and pressure of the gas supplied from both sides of the pipe to be equal, and the hole diameter of the gas outlet needs to be designed according to the gas flow rate and pressure. Processing becomes difficult.
これに対し、図４（ｂ）に示すように、ガスをパイプの中心（集光鏡の光軸との交点に当たる位置）から供給すると、パイプの中央付近のガス吹き出し口から吹き出すガスの流速が最も早く、外側に向かうにしたがって、流速は低下する。
上記したように、各ガス吹き出し口の径は等しいので、流速が早い方がガス流量は多くなり、ガス流速の早い中央付近には多くのクリーニングガスが供給される。
したがって、汚れの付着しやすい内側のミラーに対して多くのクリーニングガスが供給され、汚れの付着しにくい外側のミラーに供給されるクリーニングガスは少なくなる。
また、このように構成すればパイプに供給するガスの流量や圧力について複雑な制御調整は不要である。また、ガス吹き出し口の穴径もすべて同じでよく加工も容易である。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the gas is supplied from the center of the pipe (position corresponding to the intersection with the optical axis of the condenser mirror), the flow velocity of the gas blown out from the gas outlet near the center of the pipe is increased. The fastest, the flow rate decreases as it goes outward.
As described above, since the diameters of the gas outlets are the same, the gas flow rate increases as the flow rate is fast, and a large amount of cleaning gas is supplied near the center where the gas flow rate is fast.
Accordingly, a large amount of cleaning gas is supplied to the inner mirror where dirt easily adheres, and less cleaning gas is supplied to the outer mirror where dirt is difficult to adhere.
Moreover, if comprised in this way, complicated control adjustment is unnecessary about the flow volume and pressure of the gas supplied to a pipe. Further, the hole diameters of the gas outlets are all the same and processing is easy.
１ チャンバ
２ａ 第１の放電電極
２ｂ 第２の放電電極
３ ＥＵＶ光集光部
３ａ 集光鏡
３ｂ 支柱（スパイダ）
３ｃ ミラー
４ ＥＵＶ光取出部
６ モータ
７ パルス電力発生器
８ 原料供給ユニット
９ レーザ照射機
１０ 排気装置
１１ ホイルトラップ
２１ ガスノズル
２２ クリーニングガス供給部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
この容器内で、極端紫外光放射種を放電により加熱して励起し高温プラズマを発生させる、一対の主放電電極からなる放電部と、
上記放電部に上記極端紫外光放射種を供給する極端紫外光放射種供給手段と、
上記主放電電極に高電圧を印加する高電圧発生部と、上記高温プラズマから放射される極端紫外光を反射して集光する集光鏡と、
上記集光された光を取り出す、上記容器に形成された光取り出し部と、
上記容器内を、上記集光鏡の光入射側から排気する排気手段と、
上記集光鏡に付着した付着物を除去するガスを、ガスノズルから上記集光鏡に導入するガス供給手段とを備えた極端紫外光光源装置において、
上記集光鏡は、複数の径の異なる回転楕円体または回転放物体形状のミラーを、同一軸上に、焦点位置が一致するように回転中心軸を重ねて配置されたものであり、
上記ガスノズルは、
上記集光鏡の光出射口を横断するように設けた直管状のパイプであり、
該パイプには複数のガス吹き出し口が形成され、
上記ガスノズルへのガスの供給は、上記直管状のパイプと上記集光鏡の回転中心軸との交点に形成されたガス導入口から行われる
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。 A container,
In this container, a discharge part consisting of a pair of main discharge electrodes that generates and emits high-temperature plasma by heating and exciting extreme ultraviolet radiation species,
Extreme ultraviolet light radiation species supplying means for supplying the extreme ultraviolet light radiation species to the discharge unit;
A high voltage generator for applying a high voltage to the main discharge electrode, a condenser mirror for reflecting and collecting extreme ultraviolet light emitted from the high temperature plasma, and
A light extraction portion formed in the container for extracting the condensed light; and
Exhaust means for exhausting the inside of the container from the light incident side of the condenser mirror;
In an extreme ultraviolet light source device comprising a gas supply means for introducing a gas for removing deposits attached to the condenser mirror from a gas nozzle to the condenser mirror,
The condensing mirror is a plurality of spheroids or rotating paraboloid-shaped mirrors having different diameters arranged on the same axis with the rotation center axis overlapped so that the focal positions coincide.
The gas nozzle
It is a straight tubular pipe provided so as to cross the light exit port of the condenser mirror,
A plurality of gas outlets are formed in the pipe,
The extreme ultraviolet light source device, wherein gas is supplied to the gas nozzle from a gas inlet formed at an intersection of the straight pipe and the rotation center axis of the condenser mirror.
ことを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光光源装置。 The extreme ultraviolet light source device according to claim 1, wherein the straight tubular pipe is provided along a column supporting a plurality of mirrors of the condenser mirror.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008228092A JP2010062422A (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Extreme ultraviolet light supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008228092A JP2010062422A (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Extreme ultraviolet light supply device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010062422A true JP2010062422A (en) | 2010-03-18 |
Family
ID=42188885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008228092A Pending JP2010062422A (en) | 2008-09-05 | 2008-09-05 | Extreme ultraviolet light supply device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010062422A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017202545A1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure system for semiconductor lithography, comprising elements for plasma conditioning |
| JP2020016894A (en) * | 2013-09-09 | 2020-01-30 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Transport system for extreme ultraviolet light source |
| WO2024094431A1 (en) * | 2022-10-31 | 2024-05-10 | Asml Netherlands B.V. | Extreme ultraviolet light source obscuration bar and methods |
-
2008
- 2008-09-05 JP JP2008228092A patent/JP2010062422A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2020016894A (en) * | 2013-09-09 | 2020-01-30 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Transport system for extreme ultraviolet light source |
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| JP7153753B2 (en) | 2013-09-09 | 2022-10-14 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Transport system for extreme ultraviolet light sources |
| WO2017202545A1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Projection exposure system for semiconductor lithography, comprising elements for plasma conditioning |
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